Правильный выбор турбины
Проектировщик воды должен сделать выбор по типу турбины, который может быть принят для конкретного проекта.
Что важно для дизайнера воды, чтобы сделать правильный выбор турбины (на фото: Pelton water turbine wheel runner, credit: francishydroturbines.com)
После того, как диапазон головки, обрабатываемой турбиной, был оценен с помощью анализа потока и установленной мощности, определенной на основе анализа мощности генерирующей мощности предлагаемого завода, задача дизайнера заключается в выборе:
- Оптимальный тип и серия турбин,
- Количество энергоблоков,
- Диаметр бегуна,
- Скорость вращения и
- Высота оси бегуна.
Зная общую установку на электростанции, можно определить количество единиц. Емкость установки должна быть как можно более высокой, с достаточной осторожностью при эффективном ходу и низкими начальными затратами, а также доступными транспортными и судоходными объектами.
Следующее Бюро Индийских Стандартных Кодексов практики может быть упомянуто для детального проектирования гидротурбин и их выбора:
- IS: 12837-1989 «Гидравлические турбины для средних и крупных энергоблоков - рекомендации по выбору»
-
IS: 12800-1993 «Рекомендации по выбору турбин, предварительные расчеты и компоновка поверхностных гидроэлектростанций»:
- Часть 1: Средние и крупные энергетические дома
- Часть 2: Источники питания с накачкой
- Часть 3: Малые, мини-и микро-гидроэлектростанции
Одним из важных параметров турбины является удельная скорость, обозначаемая как ns, которая и определяется как скорость в об / мин, при которой будет работать турбина гомологичного дизайна, если бы бегун должен уменьшаться до размера, который мог бы вырабатывать одну метрическую лошадиную силу под одним метром.
Он задается следующим соотношением:
где:
n s = удельная скорость турбины в оборотах в минуту (об / мин)
n = номинальная скорость турбины в оборотах в минуту
P = мощность турбины в кВт и
H = номинальная головка в метрах.
После определения конкретной скорости (n s) диаграмма, приведенная в IS: 12837-1989 и воспроизведенная на рисунке 1, может использоваться для определения типа турбины, которая может быть принята для конкретного проекта.
Рисунок 1 - Диаграмма для определения выбора турбины
Тип выбранной турбины также зависит от техноэкономических соображений генерирующего оборудования, литья электросети и относительных преимуществ выработки электроэнергии.
Факторы, приведенные в следующей таблице, определяют тип используемой турбины в зависимости от условий площадки.
| Тип машины | Горизонтальный процент изменения номинальной головки (м) | Процент изменения нагрузки от номинального выхода | Удельная скорость (m-mhp) | Пиковая эффективность в процентах |
| Пелтон | От 120 до 80 | От 50 до 100 | От 15 до 65 | 90 |
| Фрэнсис | От 125 до 65 | От 50 до 100 | От 60 до 400 | 93 |
| Deriaz | От 125 до 65 | От 50 до 100 | От 200 до 400 | 92 |
| Каплан | От 125 до 65 | 40 до 100 | От 300 до 800 | 92 |
| пропеллер | От 110 до 90 | От 90 до 100 | От 300 до 800 | 92 |
| колба | От 125 до 65 | 40 до 100 | От 600 до 1200 | 92 |
Дополнительные замечания
Дополнительно можно отметить следующие моменты:
1. Производительность турбины идеально подходит для проектной головки.
Падение эффективности в случае турбин Pelton, Kaplan и Bulb намного меньше по сравнению с типами Фрэнсиса и Пропеллера.
Поэтому в перекрывающихся диапазонах головок выбор типа турбины должен учитывать вариацию головки, существующую на месте.
2. Эффективность турбины зависит от нагрузки. Падение эффективности при частичной нагрузке для Фрэнсиса и Пропеллера намного круче по сравнению с турбинами Каплана и Пелтона. Поэтому необходимость эксплуатации турбинных деталей для более длительного времени влияет на выбор турбин в диапазонах перекрывающихся головок.
Таким образом, в области головы, где подходят Каплан и Френсис.
Требование о большой нагрузке на давление и изменение электрической нагрузки диктует, что турбина Каплана превосходит турбину Фрэнсиса по соображениям более высокой выработки электроэнергии за счет повышения общей эффективности.
Точно так же в перекрывающихся диапазонах голов, где могут использоваться как Фрэнсис, так и Пелтон, у Пелтона есть преимущества перед Фрэнсисом в общем уровне производительности, когда изменение нагрузки и головы выше.
3. Максимальная удельная скорость турбины, что приводит к более высокой скорости вращения генератора с последующим снижением стоимости генератора. Эти критерии очень важны для выбора типа турбины из расчета затрат в перекрывающихся диапазонах голов.
Капланская турбина / Гидроэлектроэнергия - как это работает
Не могу посмотреть это видео? Нажмите здесь, чтобы посмотреть его на Youtube.
Работа Френсиса Турбины
Не могу посмотреть это видео? Нажмите здесь, чтобы посмотреть его на Youtube.
715 кВт турбины Pelton
Не могу посмотреть это видео? Нажмите здесь, чтобы посмотреть его на Youtube.
Ссылка: Гидроэнергетика - Версия 2 CE IIT, Kharagpur